(57)【要約】【課題】従来よりもトラックピッチが狭小化された２つの情報層が重ね合わされた相変化光記録媒体において、ノイズを低減して信号特性を向上させることにより高記録密度を実現する。【解決手段】光入射側に近い位置に配置される相変化光記録膜を含む第１の情報層と、光入射側から遠い位置に配置される相変化光記録膜を含む第２の情報層と、前記第１の情報層と第２の情報層との間に設けられる層間分離層とを有し、第１の情報層および第２の情報層のうち少なくとも一方は、層間分離膜に接するノイズ緩和膜を含み、ノイズ緩和膜はＳｉＯx（１≦ｘ≦２）またはＳｉＯＣで形成される相変化光記録媒体。【選択図】      図１
2005135526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入射側に近い位置に配置される相変化光記録膜を含む第１の情報層と、光入射側から遠い位置に配置される相変化光記録膜を含む第２の情報層と、前記第１の情報層と第２の情報層との間に設けられる層間分離層とを有し、
前記第１の情報層および第２の情報層のうち少なくとも一方は、前記層間分離膜に接するノイズ緩和膜を含み、
前記ノイズ緩和膜は、ＳｉＯx（１≦ｘ≦２）、ＳｉＯＣ、ＭｇＯx（１≦ｘ≦２）、Ａｌ2Ｏ3、Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ（ムライト）、Ｙｂ2Ｏ3、Ｓｉ3Ｎ4、ＢａＦ2、ＢｉＦ3、ＣｅＦ3、ＬａＦ3、ＮｄＦ3、ＣｅＦ3、ＰｂＦ2、ＤｙＦ2、ＧｄＦ3、ＨｏＦ3、ＮｄＦ3、ＳｒＦ2、ＴｈＦ4、ＹｂＦ3、ＹＦ3、ＡｌＦ3、ＣａＦ2、ＭｇＦ2、ＮａＦ、Ｎａ3ＡｌＦ6、Ｎａ5Ａｌ3Ｆ14、ＬｉＦ、ＴｈＯ2、Ｌａ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、ＨｆＯ2、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、Ｓｃ2Ｏ3、Ｖ2Ｏ5、Ｙ2Ｏ3、ＡｌＮ、ＣｅＯ2、Ｈｏ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2、Ｐｒ6Ｏ11、ＺｎＯからなる群より選択される少なくとも１種の物質を含むことを特徴とする相変化光記録媒体。
【請求項２】
前記第１の情報層および前記第２の情報層の両方がそれぞれノイズ緩和膜を含むことを特徴とする請求項１に記載の相変化光記録媒体。
【請求項３】
前記ノイズ緩和膜は、ＳｉＯx（１≦ｘ≦２）またはＳｉＯＣで形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の相変化光記録媒体。
【請求項４】
前記ノイズ緩和膜は、複素屈折率をｎ−ｉｋとし、膜厚をｄ［ｎｍ］としたとき、１．４≦ｎ≦１．８、０≦ｋ≦０．００１、かつ２０ｎｍ≦ｄ≦１２０ｎｍの条件を満たすことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の相変化光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ビームを照射することによって記録膜の原子配列が非晶質と結晶質との間を遷移する相変化光記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
（相変化光記録媒体の原理）
近年、光記録媒体、特に光ビームを照射することで記録膜の原子配列が非晶質と結晶質との間を遷移する相変化光記録媒体が急速に普及している。この相変化光記録媒体は、以下のような原理で記録、再生、消去が行われる。相変化光記録膜は、一般に融点以上に加熱された部分が溶融して急激に冷却される際に非晶質の原子配列をとることを利用して記録を行う。非晶質である部位からの反射光強度と、結晶である部位からの反射光強度が異なることから、反射光の強弱を電気信号の強弱に変換し、さらにＡ／Ｄ変換を行って情報を読み出すことができる（再生）。また、相変化光記録膜は、融点以下、結晶化温度の温度領域に一定時間以上保持されると、元の状態が結晶の場合は結晶のままであるが、元の状態が非晶質の場合は結晶化するので、初期状態である結晶質に戻すことができる（消去）。
【０００３】
なお、結晶−非晶質間の相変化のほかに、マルテンサイト相のような準安定結晶相と安定結晶相との間、または複数の準安定結晶相間の遷移を利用して記録・読み出しを行うこともできる。
【０００４】
（高密度化の手法）
一枚の記録媒体に記録できる情報の量、すなわち記録容量を増すためには、以下の２通りの方法がある。
【０００５】
１つは、トラックの周方向の記録マークのピッチ、いわゆるビットピッチを微細化する方法である。しかし、この方法では、記録マークピッチの微細化の程度が進むと、再生ビームスポット内に２つの記録マークが一時的に含まれるようになる場合が生じる。記録マークが互いに十分離れている場合には再生信号が大きく変調されて振幅の大きい信号が得られるが、記録マークが互いに近接している場合には振幅の小さい信号となりデジタルデータへの変換の際にエラーを生じやすい。
【０００６】
もう１つの記録密度向上の方法は、トラックの半径方向の間隔、いわゆるトラックピッチを狭小化することである。この方法は、上述した記録マークピッチの微細化による信号強度低減の影響を大きく受けることなく、記録密度を上げることができる。しかし、この方法の問題点は、トラックピッチが光ビームの大きさにくらべて同程度か小さくなると、あるトラックの情報が隣接トラックの書き込みまたは消去を行っている際に劣化してしまう、いわゆるクロスイレースが発生することである。クロスイレースの原因は、隣接トラック上のレーザービームの外縁部によって着目トラック上のマークが直接照射を受けることと、隣接トラックへの記録時の熱流が着目トラックに流れ込んで着目トラック上のマーク温度が上昇して形状が劣化することにある。したがって、これらを解決することが相変化光記録媒体の高密度化に必要である。また、より微小になった記録マークの読み出しエラーの確率を低く抑えるためには、形成される記録マークの外縁部を滑らかな形状にし、ノイズ成分を極力抑えることが望まれる。
【０００７】
（多層媒体による大容量化）
他の大容量化の手法は、情報を担う層（記録膜を含む多層膜を意味し、以下においては情報層という）を複数設け、それらを重ね合わせる方法である（特許文献１参照）。２つの情報層を重ね合わせ、片面から読み書きできるように設計された媒体を片面二層媒体、または単に二層媒体と呼ぶ。また、２つの片面二層媒体を重ね合わせて両面四層媒体とし更に大容量化することも可能である。積層された２つの情報層のうち、光入射側に近い方の情報層をＬ０と称し、光入射側から遠い方の情報層をＬ１と称する。片面二層媒体においては、光入射側から遠いＬ１情報層にアクセスする際に、光入射側に近いＬ０情報層で必要以上に光を減衰させないように、Ｌ０情報層の透過率をおおよそ５０％以上にする必要があり、Ｌ０情報層では記録膜の厚さを５〜７ｎｍ程度と極めて薄くする必要がある。このように薄い記録膜では、結晶化に必要な保持時間が長くなるため、通常の記録速度で消え残りが発生する（この点については後に詳述する）。そのための対策として、ＧｅＳｂＴｅ記録膜の一部をＳｎで置換するのが有効であることが知られている（非特許文献１参照）。同様に、ＧｅＳｂＴｅ記録膜の一部をＢｉ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂで置換するのが有効であることが知られている（特許文献２参照）。一方、Ｌ１情報層では、Ｌ０情報層で強度が約半分になったレーザー光によって記録、消去を行う必要であり、高感度化が要求される。
【０００８】
（片面二層媒体の製造プロセス）
片面二層媒体を製造するプロセスは、初期化をどの段階で行うかによって、大きく分けて以下のような２通りのプロセスを取ることができる。ここで、初期化とは、成膜直後のアモルファス状態にある記録膜に対し、比較的幅広の初期化ビーム（記録ビームより波長が長く、強度が低い）を照射し、記録膜を結晶状態にするプロセスである。このとき、媒体ディスクを回転させ、初期化ビームをディスクの径方向に移動させながらディスクの全面で初期化を行う。
【０００９】
（１）２つのＰＣ基板を用意してそれぞれの情報層を構成する多層膜を成膜し、各情報層の記録膜について初期化を行った後に貼り合わせる方法。この方法では、Ｌ０、Ｌ１ともに成膜した多層膜が露出した状態で初期化がなされる。
【００１０】
（２）２つのＰＣ基板を用意してそれぞれの情報層を構成する多層膜を成膜し、Ｌ１情報層のみ初期化を行い、Ｌ０情報層とＬ１情報層とを貼り合わせた後、Ｌ０情報層を初期化する方法。この方法では、Ｌ１は成膜した多層膜が露出した状態で初期化がなされるが、Ｌ０は多層膜が２枚のＰＣ基板にサンドイッチされた状態（露出していない状態）で初期化がなされる。
【００１１】
トラックピッチを狭小化した高密度光記録媒体では、初期化プロセスによっても最終的なディスク特性が劣化することがあるので、十分な配慮が必要である。これは、以下のような理由による。すなわち、初期化ビームにより媒体を構成する膜や基板は熱膨張する。しかし、トラックピッチが非常に狭くなり、初期化ビーム径に対してランドおよびグルーブを含めたトラック数が増えると、熱膨張の影響を均一化しつつ各トラックの記録膜の結晶状態を均一にすることが難しくなる。
【００１２】
（１）または（２）のように、Ｌ０情報層とＬ１情報層とを貼り合わせる前に少なくとも一方の情報層を初期化するのは、初期化不良が生じた場合には貼り合わせ前に排除して歩留りを向上させるためである。
【００１３】
片面二層の相変化光記録媒体においては、光入射側に近い方に設けたＬ０情報層と光入射側に遠い方に設けたＬ１情報層との間に２０〜３０μｍ程度の層間分離層が設けられる。この層間分離層は、通常、一方の情報層の多層膜上に紫外線（ＵＶ）硬化樹脂をスピンコート法により塗布し、他方の情報層の多層膜を対向させて貼り合わせた後、紫外線を照射して硬化させることにより形成される。層間分離層は、厚さの分布が±１μｍ以下という厳しい条件の均一性が要求される。この条件を満たすためには、流動性のあるＵＶ硬化樹脂を例えば１２０ｍｍφの大面積にわたって均一に塗布し、紫外線を均一に照射して一瞬のうちに均一に硬化させる必要がある。
【００１４】
片面二層媒体においては、一方の情報層の信号を再生する際に、他方の情報層からの反射光または散乱光が含まれるおそれがあり、これがノイズレベルの上昇を招くことがある。これは、信号対ノイズ比（ＣＮＲ： Carrier to Noise Ratio）の測定だけでは判別し難い場合があり、ビット・エラー・レート（ｂＥＲ： bit Error Rate）の測定と再生信号、および信号波形、トラッキング信号に含まれているノイズとノイズレベルとの関係を詳細に検討することにより見出されたものである。
【００１５】
（高速記録の手法）
相変化光記録媒体に対しては、高速記録も要求されている。例えば、映像を録画する場合、実際の視聴時間よりも短時間で記録ができるようになれば、配布媒体のダビング時や放送録画中に、時間を戻って前の映像を視聴するいわゆるタイムシフト機能の実現が容易となる。しかし、相変化光記録媒体において高速記録を妨げる要因の１つとして、オーバーライト時に比較的強度の低い消去レベルのレーザービームによって結晶化を行う際、情報が消え残ってしまう問題、すなわち消去率不足の問題である。これは、記録マークがレーザースポット内を高速に通過するため、結晶化可能な温度領域に十分に長い時間保たれず、情報が消え残ってしまうことによる。このような消去動作を確実にするためにも、形成されていた記録マークや記録膜自体の均一性がより重要となっている。記録マーク形状の均一性を高めるためには、初期化状態すなわち結晶状態での均一性が必要となる。
【００１６】
（相変化光記録媒体の膜設計）
上述した原理の項で説明したように、相変化光記録媒体では、記録膜の所望部分にレーザービームを照射し急冷することによりアモルファスマークを形成してデータを書き込み、逆にアモルファスマークにレーザービームを照射して徐冷することにより結晶化させてデータを消去する。したがって、記録膜でのレーザービームの吸収率が大きければ小さなレーザーパワーで記録・消去が可能であり、逆に記録膜でのレーザービームの吸収率が小さければ、記録・消去に大きなレーザーパワーが必要になる。この記録膜でのレーザービームの吸収率は、多層膜で形成される情報層の光学特性によって決まる。また、吸収率が同等でも、急冷構造であるかどうかなど、膜構成による熱設計も重要になる。すなわち、相変化光記録媒体の膜設計では、主に光学設計と熱設計が考慮される。光学設計のためには各薄膜の光学特性が、熱設計のためには各薄膜の融点、溶融潜熱、結晶化温度を含めた熱物性が必要となる。
【００１７】
上述のように片面二層媒体のＬ０では記録膜の厚さを５〜７ｎｍ程度ときわめて薄くする必要があり、またＬ１でも記録膜の厚さは１０ｎｍ程度とそれほど厚くはない。こうした膜構成では初期化時に受ける記録膜のダメージも大きくなってきており、プロセス全体を考慮した膜設計が必要とされてきた。
【特許文献１】特開２０００−３２２７７０号公報
【非特許文献１】第１２回相変化記録研究会シンポジウム予稿集（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＰＣＯＳ２０００）ｐｐ．３６−４１
【特許文献２】特開２００１−２３２９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の目的は、従来よりもトラックピッチが狭小化された２つの情報層が重ね合わされた相変化光記録媒体において、ノイズを低減して信号特性を向上させることにより高記録密度を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一態様に係る相変化光記録媒体は、光入射側に近い位置に配置される相変化光記録膜を含む第１の情報層と、光入射側から遠い位置に配置される相変化光記録膜を含む第２の情報層と、前記第１の情報層と第２の情報層との間に設けられる層間分離層とを有し、前記第１の情報層および第２の情報層のうち少なくとも一方は、前記層間分離膜に接するノイズ緩和膜を含み、前記ノイズ緩和膜は、ＳｉＯx（１≦ｘ≦２）、ＳｉＯＣ、ＭｇＯx（１≦ｘ≦２）、Ａｌ2Ｏ3、Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ（ムライト）、Ｙｂ2Ｏ3、Ｓｉ3Ｎ4、ＢａＦ2、ＢｉＦ3、ＣｅＦ3、ＬａＦ3、ＮｄＦ3、ＣｅＦ3、ＰｂＦ2、ＤｙＦ2、ＧｄＦ3、ＨｏＦ3、ＮｄＦ3、ＳｒＦ2、ＴｈＦ4、ＹｂＦ3、ＹＦ3、ＡｌＦ3、ＣａＦ2、ＭｇＦ2、ＮａＦ、Ｎａ3ＡｌＦ6、Ｎａ5Ａｌ3Ｆ14、ＬｉＦ、ＴｈＯ2、Ｌａ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、ＨｆＯ2、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、Ｓｃ2Ｏ3、Ｖ2Ｏ5、Ｙ2Ｏ3、ＡｌＮ、ＣｅＯ2、Ｈｏ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2、Ｐｒ6Ｏ11、ＺｎＯからなる群より選択される少なくとも１種の物質を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る相変化光記録媒体は、ノイズ緩和膜を設けたことにより、初期化プロセスにおける均一な初期化、および再生時における他の情報層からの光の漏れ込み防止が可能となり、ノイズを低減させて信号特性の品質を向上することができ、ひいては記録密度の向上を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施形態に係る相変化光記録媒体は、典型的には、光入射側に近い位置に配置される第１の情報層（Ｌ０情報層）と光入射側から遠い位置に配置される第２の情報層（Ｌ１情報層）とを層間分離層（ＵＶ硬化樹脂）を介して貼り合わせた片面二層媒体である。また、本発明は、２つの片面二層媒体を重ね合わせた両面四層媒体も含む。以下においては、本発明に係る相変化光記録媒体を片面二層媒体で代表させて説明する。
【００２２】
Ｌ０情報層（第１の情報層）は、透明基板（第１の基板）上に、誘電体膜、相変化光記録膜、誘電体膜、反射膜、および必要に応じてノイズ緩和膜を積層した構造を有し、透明基板が光入射側に配置される。Ｌ１情報層（第２の情報層）は、透明基板（第２の基板）上に、誘電体膜、相変化光記録膜、誘電体膜、反射膜、および必要に応じてノイズ緩和膜を積層した構造を有し、透明基板が光入射側から遠い位置に配置される。Ｌ０情報層およびＬ１情報層のうち少なくとも一方は層間分離膜と接するノイズ緩和膜を含むが、Ｌ０情報層およびＬ１情報層がそれぞれノイズ緩和膜を含むことが好ましい。以下、各情報層の構成部材について説明する。
【００２３】
Ｌ０情報層およびＬ１情報層における第１および第２の基板としては、ポリカーボネート（ＰＣ）に代表される透明樹脂からなるディスク基板が用いられる。第１および第２の基板は、射出成形によって形成され、表面にグルーブを有しランド／グルーブ記録に対応できるようになっている。
【００２４】
Ｌ０情報層およびＬ１情報層における相変化光記録膜としては、たとえばＧｅＳｂＴｅに代表される材料が用いられる。特に、（ＧｅＴｅ）a（Ｓｂ2Ｔｅ3）bと表記できるいわゆる擬二元系の近傍の組成を有するＧｅＳｂＴｅ相変化光記録膜がより好ましい。具体的には、相変化光記録膜としては、下記一般式
ＧｅxＳｂyＴｅz
（ここで、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００）
で表され、ＧｅＳｂＴｅ三元相図上において、ｘ＝５５，ｚ＝４５と、ｘ＝４５，ｚ＝５５と、ｘ＝２０，ｙ＝２０，ｚ＝６０と、ｘ＝２０，ｙ＝２８，ｚ＝５２とで囲まれる範囲の組成を有する材料を用いることが好ましい。
【００２５】
また、相変化光記録膜として、上記組成範囲のＧｅＳｂＴｅの一部をＢｉおよび／またはＳｎで置換した、下記一般式
（ＧｅwＳｎ(1-w)）x（ＳｂvＢｉ(1-v)）yＴｅz
（ここで、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００、０≦ｗ＜０．５、０≦ｖ＜０．７）
で表される組成を有する材料を用いてもよい。ここで、Ｇｅに対するＳｎの置換割合ｗが０．５以上になると、結晶化速度が速すぎて溶融後の再結晶化が顕著になり、非晶質マークが安定に形成できない。Ｓｂに対するＢｉの置換割合ｖが０．７以上になると、やはり結晶化速度が速すぎて溶融後の再結晶化が顕著になり、非晶質マークが安定に形成できない。さらに、ＧｅＳｂＴｅにＳｎ、Ｂｉ以外の材料、たとえばＣｏ、Ｖ、Ａｇなどを微量添加した材料を用いることもできる。
【００２６】
各情報層を構成するその他の膜は、誘電体膜、界面膜、反射膜、保護膜などを含む。  
誘電体膜（干渉膜とも呼ばれる）は、通常は相変化光記録膜の上下に設けられ、主に情報層の光学特性を調整する機能を有する。誘電体膜としては、ＺｎＳ：ＳｉＯ2、ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＳｉＯ、Ｓｉ−Ｏ−Ｎ、Ｓｉ−Ｎ、Ａｌ−Ｏ−Ｎ、Ｓｉ−Ｃ、ＴｉＯ2、Ｔａ−Ｎ、Ｔａ2Ｏ5、Ｔａ−Ｏ−Ｎ、Ｚｎ−Ｏ、ＺｎＳ、ＺｒＯ2、Ｚｒ−Ｏ−Ｎ、Ｚｒ−Ｎ、Ｃｒ−Ｏ、Ｍｏ−Ｏ、Ｗ−Ｏ、Ｖ−Ｏ、Ｎｂ−Ｏ、Ｔａ−Ｏ、Ｉｎ−Ｏ、Ｃｕ−Ｏ、Ｓｎ−Ｏ、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｏなどが用いられる。
【００２７】
界面膜は相変化光記録膜に接するように設けられ、記録膜の結晶化を促進する機能を有する。界面膜としては、ＨｆＯ2、ＧｅＮ、Ｓｉ−Ｃ、Ｓｉ−Ｎなどが用いられる。
【００２８】
反射膜は相変化光記録膜を透過した光の一部を記録膜へ戻す機能を有し、放熱性を高める機能も有する。反射膜としては、Ａｇ合金、Ａｌ合金などが用いられる。
【００２９】
保護膜は反射膜に接するように設けられる。保護膜としては、たとえばＺｎＳ：ＳｉＯ2などが用いられる。
【００３０】
Ｌ０情報層において相変化光記録膜の光入射側に設けられる膜の構成としては、誘電体膜および界面膜の２層があり得る。このほかに、誘電体膜のみ、または界面膜のみでもよい。
【００３１】
Ｌ０情報層において相変化光記録膜に対して光入射側から遠い位置に設けられる膜としては、界面膜、誘電体膜、反射膜および保護膜の４層があり得る。このほかに、誘電体膜と反射膜の２層；界面膜と反射膜の２層；界面膜、誘電体膜および反射膜の３層；誘電体膜、反射膜および誘電体膜の３層；界面膜、反射膜および誘電体膜の３層などの構成でもよい。
【００３２】
Ｌ１情報層において相変化光記録膜の光入射側に設けられる膜の構成としては、反射膜、誘電体膜および界面膜の３層があり得る。このほかに、反射膜と誘電体膜の２層、反射膜と界面膜の２層などの構成でもよい。
【００３３】
Ｌ１情報層において相変化光記録膜に対して光入射側から遠い位置に設けられる膜の構成としては、界面膜および誘電体膜の２層があり得る。このほかに、誘電体膜のみ、または界面膜のみ、積層誘電体膜と界面膜でもよい。
【００３４】
さらに、誘電体膜を異なる材料からなる２種以上の誘電体膜を積層した構造としてもよく、たとえば誘電体膜と反射膜との間に他の誘電体膜をもう１層設けてもよい。また、反射膜を複数の膜で構成してもよいし、逆に反射膜のない構成にすることもできる。
【００３５】
ノイズ緩和膜は、ＳｉＯx（１≦ｘ≦２）、ＳｉＯＣ、ＭｇＯx（１≦ｘ≦２）、Ａｌ2Ｏ3、Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ（ムライト）、Ｙｂ2Ｏ3、Ｓｉ3Ｎ4、ＢａＦ2、ＢｉＦ3、ＣｅＦ3、ＬａＦ3、ＮｄＦ3、ＣｅＦ3、ＰｂＦ2、ＤｙＦ2、ＧｄＦ3、ＨｏＦ3、ＮｄＦ3、ＳｒＦ2、ＴｈＦ4、ＹｂＦ3、ＹＦ3、ＡｌＦ3、ＣａＦ2、ＭｇＦ2、ＮａＦ、Ｎａ3ＡｌＦ6、Ｎａ5Ａｌ3Ｆ14、ＬｉＦ、ＴｈＯ2、Ｌａ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、ＨｆＯ2、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、Ｓｃ2Ｏ3、Ｖ2Ｏ5、Ｙ2Ｏ3、ＡｌＮ、ＣｅＯ2、Ｈｏ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2、Ｐｒ6Ｏ11、ＺｎＯからなる群より選択される少なくとも１種の物質を含む。
【００３６】
本発明の実施形態に係る相変化光記録媒体において用いられるノイズ緩和膜の作用効果について説明する。  
ノイズ緩和膜は、初期化プロセスにおいては、媒体面内においてダメージを与えることなく相変化光記録膜の結晶化を均一に進行させて、均一な初期化を実現する機能を発揮する。このため、ノイズ緩和膜を初期化アシスト膜と呼ぶこともできる。具体的には、ノイズ緩和膜は、各情報層を構成する多層膜が露出している状態で初期化レーザーが照射されたときに、初期化を均一に進行させるのに好適な多層膜の熱バランスを作り出し、かつ多層膜を機械的にも保護し、光学的にも初期化前後での反射光の急激な変化を緩和する働きを有する。また、ノイズ緩和膜（初期化アシスト膜）を設けると、Ｌ０とＬ１とを層間分離層（ＵＶ硬化樹脂）を介して貼り合わせ、ＵＶ硬化樹脂を硬化させる際に記録膜への応力を緩和する作用も得られる。このように、ノイズ緩和膜は情報層を構成する膜の均一性を向上させるので、従来の媒体と比較して、高感度化、低ノイズ化、信号特性の品質向上に寄与する。
【００３７】
また、ノイズ緩和膜は、再生時には、一方の情報層からデータを読み出しているときに他方の情報層から反射光または散乱光が漏れ込むのを緩和してノイズを低減させ、信号特性の品質を向上させる機能を有する。すなわち、片面二層媒体における重要な課題の一つである情報層間のクロストーク(ＸＴ)、いわゆる層間クロストーク(ＸＴ)を低減させることができる。
【００３８】
したがって、本発明の実施形態に係る相変化光記録媒体は、ノイズ緩和膜を設けたことにより、初期化プロセスにおける均一な初期化、および再生時における他の情報層からの光の漏れ込み防止または緩和が可能となり、ノイズを低減させて信号特性の品質を向上することができ、ひいては記録密度の向上を実現できる。
【００３９】
本発明の実施形態において、ノイズ緩和膜は、複素屈折率をｎ−ｉｋとし、膜厚をｄ［ｎｍ］としたとき、１．４≦ｎ≦１．８、０≦ｋ≦０．００１、かつ２０ｎｍ≦ｄ≦１２０ｎｍの条件を満たすことが好ましい。
【００４０】
ノイズ緩和膜の複素屈折率が上記の範囲をはずれると、所望の効果を得ることが困難になる。ノイズ緩和膜の複素屈折率は、ｎが１．４５〜１．７５、ｋが０．００１以下であることがより好ましい。このようなノイズ緩和膜は、層間分離膜と類似した屈折率をもつといえる。なお、上に列挙したノイズ緩和膜の材料には、２種類以上を混合することによって、上記の好適な複素屈折率が得られるものも含まれる。
【００４１】
ノイズ緩和膜の膜厚が上記の範囲をはずれると、所望の効果を得ることが困難になる。特に、膜厚が１２０ｎｍを超えると、ノイズ緩和膜における光の吸収が大きくなるため好ましくない。ノイズ緩和膜の膜厚は、３０〜９０ｎｍであることがより好ましい。
【００４２】
上記のような光学特性をもつノイズ緩和膜の材料としては、ＳｉＯx（１≦ｘ≦２）またはＳｉＯＣが好適である。ＳｉＯＣは、珪素Ｓｉ、酸素Ｏおよび炭素Ｃを主成分とし、不可避不純物および微量不純物を含む。ここで、ＳｉＯＣ中の炭素Ｃの濃度は２０ａｔ．％以下が好ましい。
【００４３】
本発明の実施形態に係る相変化光記録媒体を製造するには、以下のような方法を用いることができる。  
たとえば、Ｌ０情報層およびＬ１情報層を作製し、Ｌ０情報層およびＬ１情報層の両方をそれぞれ初期化した後、Ｌ０情報層とＬ１情報層とを層間分離層を介して貼り合わせる方法を用いてもよい。
【００４４】
また、Ｌ０情報層およびＬ１情報層を作製し、Ｌ１情報層のみを初期化した後、Ｌ０情報層とＬ１情報層とを層間分離層を介して貼り合わせ、さらにＬ０情報層を初期化する方法を用いてもよい。一方、Ｌ０情報層およびＬ１情報層を作製し、Ｌ０情報層のみを初期化した後、Ｌ０情報層とＬ１情報層とを層間分離層を介して貼り合わせ、さらにＬ１情報層を初期化する方法を用いてもよい。
【００４５】
次に、図１を参照して、本発明の実施形態に係る相変化光記録媒体の一例を説明する。光入射側に近い方に設けられＬ０情報層は、第１の基板１０１上に、誘電体膜１０２ａ、界面膜１０２ｂ、相変化光記録膜１０３、界面膜１０４ａ、誘電体膜１０４ｂ、反射膜１０４ｃ、保護膜１０４ｄ、ノイズ緩和膜１０５を成膜したものであり、第１の基板１０１が光入射側に配置される。光入射側から遠い方に設けられるＬ１情報層は、第２の基板１１１上に、反射膜１１２ａ、誘電体膜１１２ｂ、界面膜１１２ｃ、相変化光記録膜１１３、界面膜１１４ａ、誘電体膜１１４ｂ、ノイズ緩和膜１１５を成膜したものであり、第２の基板１１１が光入射側から遠い側に配置される。これらは、Ｌ０情報層のノイズ緩和膜１０５とＬ１情報層のノイズ緩和膜１１５と対向させ、層間分離層（ＵＶ硬化樹脂）１２０を用いて貼り合わせている。なお、本発明に係る相変化光記録媒体は図１の構成に限定されるものではなく、上述したような種々の変形が可能である。
【００４６】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００４７】
［実施例１］
本実施例では図１に示す相変化光記録媒体を作製した。いわゆる枚葉式スパッタ成膜装置を用い、各々の情報層を構成する多層膜のそれぞれを異なる成膜室でスパッタ成膜した。成膜室間には真空搬送室を備えているので、成膜プロセス中の基板は最終の成膜が終了するまで真空中に保持される。
【００４８】
第１の基板１０１および第２の基板１１１としては、射出成形で形成された厚さ０．５９ｍｍのポリカーボネート（ＰＣ）基板を使用した。これらの基板にはグルーブピッチ０．６８μｍでグルーブが形成されているので、ランド（Ｌ）とグルーブ（Ｇ）の両方に記録する場合にはトラックピッチ０．３４μｍに相当する。
【００４９】
第１の基板１０１および第２の基板１１１のグルーブが形成された面に、上記スパッタリング装置を用いて以下の薄膜を形成した。  
［Ｌ０情報層］
誘電体膜１０２ａ  ＺｎＳ：ＳｉＯ2
界面膜１０２ｂ  ＨｆＯ2
相変化光記録膜１０３  ＧｅＳｂＴｅＢｉ
界面膜１０４ａ  ＨｆＯ2
誘電体膜１０４ｂ  ＺｎＳ：ＳｉＯ2
反射膜１０４ｃ  Ａｇ合金
保護膜１０４ｄ  ＺｎＳ：ＳｉＯ2
ノイズ緩和膜１０５  ＳｉＯＣ、６０ｎｍ
［Ｌ１情報層］
反射膜１１２ａ  Ａｇ合金
誘電体膜１１２ｂ  ＺｎＳ：ＳｉＯ2
界面層膜１１２ｃ  ＨｆＯ2
相変化光記録膜１１３  ＧｅＳｂＴｅＢｉ
界面膜１１４ａ  ＨｆＯ2
誘電体膜１１４ｂ  ＺｎＳ：ＳｉＯ2
ノイズ緩和膜１１５  ＳｉＯ2、９０ｎｍ
ＺｎＳ：ＳｉＯ2を成膜するには、ＺｎＳを８０ａｔ．％、ＳｉＯ2を２０ａｔ．％の比率で混合したターゲットを用いた。また、ＳｉＯＣ中の炭素（Ｃ）濃度は、１０ａｔ．％であった。種々実験の結果、ＳｉＯＣ中の炭素Ｃの濃度は２０ａｔ．％以下が好適であった。
【００５０】
次に、初期化装置により各情報層の全面で記録膜を結晶化した。初期化後、成膜面を内側にしてＵＶ硬化樹脂によって接着した後、ＵＶ照射して硬化させて厚さは２０μｍの層間分離層１２０を形成し、片面二層媒体を作製した。
【００５１】
得られた片面二層媒体を、パルステック（株）製のディスク評価装置ＤＤＵ−１０００を用いて評価した。同装置は、波長４０５ｎｍの青紫色半導体レーザーと、ＮＡ＝０．６５の対物レンズを備えている。ランド・グルーブ記録の形式によって記録実験を行った。評価は以下の４項目について行った。
【００５２】
（１）ビット・エラー・レート（ｂＥＲ）の測定
ｂＥＲ測定はデータの誤り率を評価するものである。まず、所定のトラックに、２Ｔから９Ｔまでのパターンがランダムに含まれたマーク列を１０回オーバーライトした。次に、前記トラックの両側の隣接トラックに同じランダムパターンを１０回オーバーライトした。その後、最初のトラックに戻り、ｂＥＲを測定した。
【００５３】
（２）アナログ測定
アナログ測定は読み出し信号品質を評価するものである。まず、２Ｔから９Ｔまでのパターンがランダムに含まれたマーク列を１０回オーバーライトした。次に、そのマーク列に９Ｔのシングルパターンを１回オーバーライトし、９Ｔマークの信号周波数の信号対ノイズ比（以下、ＣＮＲという）をスペクトラムアナライザーによって測定した。次に、消去パワーレベルのレーザービームをディスク一回転分照射し、記録マークを消去した。その際の、９Ｔマークの信号強度の減少分を測定した。これを消去率（ＥＲ）と定義する。次に、十分離れたトラックにヘッドを移動し、クロスイレース（Ｅ−Ｘ）の測定を行った。
【００５４】
（３）オーバーライト（ＯＷ）特性
同一トラックにランダム信号を２０００回オーバーライト（ＯＷ）した後、上記と同様にしてｂＥＲを測定した。
【００５５】
（４）環境試験
環境試験は相変化記録媒体の信頼性を評価するものである。作製した光記録媒体を８５℃、８５Ｒｈ％の環境下に３００時間にわたって曝露した後、上記と同様にしてｂＥＲを測定した。
【００５６】
各測定データは、Ｌ０、Ｌ１の各ランド（Ｌ）とグルーブ（Ｇ）の中で最も悪い値を代表値とした。その結果は以下の通りであった。
【００５７】
環境試験前のｂＥＲはランド・グルーブともに０．９×１０-5以下であり、実用的なエラーレートが得られた。
【００５８】
アナログ測定に関しては、ＣＮＲがランド・グルーブともに５５ｄＢ以上、消去率が−３１ｄＢ以下、クロスイレースも−０．２ｄＢ以下であり、優れた結果を示した。
【００５９】
環境試験後のｂＥＲはランド・グルーブともに４．１×１０-5以下で非常に良好であった。
【００６０】
オーバーライト試験後のｂＥＲはランド・グルーブともに１．９×１０-5以下と非常に良好であった。
【００６１】
［実施例２〜１９］
表１に示すように、ノイズ緩和膜の材料および膜厚を変化させ、その他の膜は実施例１と同じ構成で種々の相変化光記録媒体を作製した。作製した相変化光記録媒体について、実施例１と同様の評価を行った。その結果を表２にまとめて示す。
【００６２】
［実施例２］
Ｌ０情報層のノイズ緩和膜としてＡｌ2Ｏ3を、Ｌ１情報層のノイズ緩和膜としてＨｆＯ2＋ＳｉＯ2を用い、図１に示す相変化光記録媒体を作製した。成膜方法は実施例１と同様であった。
【００６３】
［実施例３］
Ｌ０情報層のノイズ緩和膜としてＳｉ3Ｎ4を、Ｌ１情報層のノイズ緩和膜としてＳｉ−Ａｌ−Ｏを用い、図１に示す相変化光記録媒体を作製した。成膜方法は実施例１と同様であった。
【００６４】
［実施例４］
Ｌ０情報層のノイズ緩和膜としてＢｉＦ3を、Ｌ１情報層のノイズ緩和膜としてＬａＦ3を用い、図１に示す相変化光記録媒体を作製した。ノイズ緩和膜はいずれも真空蒸着法により成膜し、それ以外の膜はスパッタ法により成膜した。
【００６５】
［実施例５］
Ｌ０情報層のノイズ緩和膜としてＮｄＦ3を、Ｌ１情報層のノイズ緩和膜としてＣｅＦ3を用い、図１に示す相変化光記録媒体を作製した。ノイズ緩和膜はいずれも真空蒸着法により成膜し、それ以外の膜はスパッタ法により成膜した。
【００６６】
［実施例６］
Ｌ０情報層のノイズ緩和膜としてＤｙＦ2を、Ｌ１情報層のノイズ緩和膜としてＧｄＦ3を用い、図１に示す相変化光記録媒体を作製した。ノイズ緩和膜はいずれも真空蒸着法により成膜し、それ以外の膜はスパッタ法により成膜した。
【００６７】
［実施例７］
Ｌ０情報層のノイズ緩和膜としてＹｂ2Ｏ3を、Ｌ１情報層のノイズ緩和膜としてＨｏＦ3を用い、図１に示す相変化光記録媒体を作製した。Ｌ１情報層のノイズ緩和膜のみ真空蒸着法により成膜し、それ以外の膜はスパッタリング法により成膜した。
【００６８】
［実施例８］
Ｌ０情報層のノイズ緩和膜としてＮｄＦ3を、Ｌ１情報層のノイズ緩和膜としてＳｒＦ2を用い、図１に示す相変化光記録媒体を作製した。ノイズ緩和膜はいずれも真空蒸着法により成膜し、それ以外の膜はスパッタ法により成膜した。
【００６９】
［実施例９］
Ｌ０情報層のノイズ緩和膜としてＹＦ3を、Ｌ１情報層のノイズ緩和膜としてＹｂＦ3を用い、図１に示す相変化光記録媒体を作製した。ノイズ緩和膜はいずれも真空蒸着法により成膜し、それ以外の膜はスパッタ法により成膜した。
【００７０】
［実施例１０］
Ｌ０情報層のノイズ緩和膜としてＬａ2Ｏ3＋ＭｇＦ2を、Ｌ１情報層のノイズ緩和膜としてＭｇＯ2を用い、図１に示す相変化光記録媒体を作製した。ノイズ緩和膜はいずれも真空蒸着法により成膜し、それ以外の膜はスパッタ法により成膜した。
【００７１】
［実施例１１］
Ｌ０情報層のノイズ緩和膜としてＢａＦ2を、Ｌ１情報層のノイズ緩和膜としてＡｌＮ＋ＣａＦ2を用い、図１に示す相変化光記録媒体を作製した。Ｌ０情報層のノイズ緩和膜のみ真空蒸着法により成膜し、それ以外の膜はスパッタリング法により成膜した。
【００７２】
［実施例１２］
Ｌ０情報層のノイズ緩和膜としてＹ2Ｏ3＋ＮａＦを、Ｌ１情報層のノイズ緩和膜としてＢｉ2Ｏ3＋ＬｉＦを用い、図１に示す相変化光記録媒体を作製した。
【００７３】
［実施例１３］
Ｌ０情報層のノイズ緩和膜としてＧｄ2Ｏ3＋ＣｅＦ3を、Ｌ１情報層のノイズ緩和膜としてＣｅＯ2＋ＡｌＦ3を用い、図１に示す相変化光記録媒体を作製した。
【００７４】
［実施例１４］
Ｌ０情報層のノイズ緩和膜としてＨｏ2Ｏ3＋Ｎａ3ＡｌＦ6を、Ｌ１情報層のノイズ緩和膜としてＩｎ2Ｏ3＋Ｎａ5Ａｌ3Ｆ14を用い、図１に示す相変化光記録媒体を作製した。
【００７５】
［実施例１５］
Ｌ０情報層のノイズ緩和膜としてＳｎＯ2＋ＭｇＦ2を、Ｌ１情報層のノイズ緩和膜としてＰｒ6Ｏ11＋ＣａＦ2を用い、図１に示す相変化光記録媒体を作製した。
【００７６】
［実施例１６］
Ｌ０情報層のノイズ緩和膜としてＳｃ2Ｏ3＋ＳｉＯ2を、Ｌ１情報層のノイズ緩和膜としてＺｎＯ＋ＬｉＦを用い、図１に示す相変化光記録媒体を作製した。
【００７７】
［実施例１７］
Ｌ０情報層のノイズ緩和膜としてＶ2Ｏ5＋ＣｅＦ3を、Ｌ１情報層のノイズ緩和膜としてＮｄ2Ｏ3＋ＳｉＯ2を用い、図１に示す相変化光記録媒体を作製した。
【００７８】
［実施例１８］
Ｌ０情報層のノイズ緩和膜としてＳｉＯＣを用い、Ｌ１情報層にはノイズ緩和膜を設けずに、相変化光記録媒体を作製した。
【００７９】
［実施例１９］
Ｌ０情報層にはノイズ緩和膜を設けず、Ｌ１情報層のノイズ緩和膜としてＳｉＯ2を用い、相変化光記録媒体を作製した。
【００８０】
［比較例１〜６］
表１に示すように、ノイズ緩和膜の材料および膜厚を変化させ、その他の膜は実施例１と同じ構成で種々の相変化光記録媒体を作製した。このとき、Ｌ０情報層のノイズ緩和膜およびＬ１情報層のノイズ緩和膜のうち、いずれか一方の膜厚を２０ｎｍより薄くし、他方の膜厚を１２０ｎｍより厚くした。作製した相変化光記録媒体について、実施例１と同様の評価を行った。その結果を表２にまとめて示す。
【００８１】
［比較例１］
Ｌ０情報層、Ｌ１情報層ともにノイズ緩和膜を設けずに、相変化光記録媒体を作製した。
【００８２】
［比較例２］
Ｌ０情報層のノイズ緩和膜として１５ｎｍのＳｉＯ2を、Ｌ１情報層のノイズ緩和膜として１３０ｎｍのＳｉ3Ｎ4を用い、相変化光記録媒体を作製した。
【００８３】
［比較例３］
Ｌ０情報層のノイズ緩和膜として１３５ｎｍのＭｇＯ2を、Ｌ１情報層のノイズ緩和膜として１０ｎｍのＹｂ2Ｏ3を用い、相変化光記録媒体を作製した。
【００８４】
［比較例４］
Ｌ０情報層のノイズ緩和膜として１０ｎｍのＳｉＯＣを、Ｌ１情報層のノイズ緩和膜として１４０ｎｍのＳｉＯ2を用い、相変化光記録媒体を作製した。
【００８５】
［比較例５］
Ｌ０情報層のノイズ緩和膜として１９ｎｍのＳｉＣを、Ｌ１情報層のノイズ緩和膜として１３０ｎｍのＴａ2Ｏ5を用い、相変化光記録媒体を作製した。
【００８６】
［比較例６］
Ｌ０情報層のノイズ緩和膜として１２５ｎｍのＴｉＯ2を、Ｌ１情報層のノイズ緩和膜として１８ｎｍのＳｉＣを用い、相変化光記録媒体を作製した。
【００８７】
表２からわかるように、実施例１〜１９の相変化光記録媒体では、環境試験前のＣＮＲは５３〜５５ｄＢ、環境試験前のｂＥＲは０．９〜１．６×１０-5、環境試験後のｂＥＲは４．０〜４．６×１０-5、オーバーライト試験後のｂＥＲは１．９〜２．８×１０-5であり、いずれも良好な結果を示している。
【００８８】
これに対して、比較例１〜６の相変化光記録媒体では、環境試験前のＣＮＲは４５〜５１ｄＢであり、実施例１〜１９よりも劣っている。また、環境試験前のｂＥＲは４．４〜８．７×１０-4であり、エラー訂正が非常に難しいオーダーであった。このため、環境試験、オーバーライト試験を行っても良い結果が得られないことが明らかであったので、これらの試験は行わなかった。
【表１】
2005135526.tif 000003
【００８９】
【表２】
2005135526.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施例に係る光記録媒体の断面図。
【符号の説明】
【００９１】
１０１…第１の基板、１０２ａ…誘電体膜、１０２ｂ…界面膜、１０３…相変化光記録膜、１０４ａ…界面膜、１０４ｂ…誘電体膜、１０４ｃ…反射膜、１０４ｄ…保護膜、１０５…ノイズ緩和膜、１１１…第２の基板、１１２ａ…反射膜、１１２ｂ…誘電体膜、１１２ｃ…界面層膜、１１３…相変化光記録膜、１１４ａ…界面膜、１１４ｂ…誘電体膜、１１５…ノイズ緩和膜、１２０…層間分離層（ＵＶ硬化樹脂）。
【図１】
2005135526.tif 000005